Frits Gaat te VER

van telecom naar een woonboot op zee

1 Inleiding

1.1 Self-similarity in kustlijnen

Mijnheer de Rector Magnificus, leden van het college van Bestuur,
Collegae hoogleraren en andere leden van de universitaire gemeenschap,
Lieve Familie en Vrienden,
Zeer gewaardeerde toehoorders.

Ik hoop dat u nog even hebt kunnen genieten van het voorprogramma. Hierin traden op: de fractals (die fascinerende meetkundige figuren in eindeloze herhaling) begeleid door de fuga's van Bach. Ik heb gekozen voor dit  voorprogramma omdat het zo mooi een brug legt tussen de wiskunde en de schone kunsten, tussen simpele formules en complexe vormen en tussen telecommunicatieverkeer en kustlijnen.

Misschien dat u meer affiniteit voelt met schone kunsten en kustlijnen dan met wiskunde en telecommunicatieverkeer. Gelukkig maar, zo bleef er voor mij een vakgebied waarin ik bijna twaalf jaar als hoogleraar heb mogen doceren en onderzoek doen. Dit vakgebied is kort gezegd van belang om efficiënter gebruik te kunnen maken van de bestaande telecommunicatie-infrastructuur en om betere ontwerpen te kunnen maken voor toekomstige systemen. De laatste drie jaar spitste mijn onderwijs en onderzoek zich toe op toekomstige systemen voor mobiele multimediacommunicatie.

Ik wil u niet beangstigen met te veel formules. Slechts drie zullen de revue passeren. Drie simpele formules die fundamenteel zijn bij het modelleren en analyseren van complexe (verkeers)patronen. De drie formules heb ik op een spiekbriefje gezet, waarbij ik tevens patronen van telecommunicatieverkeer plaats naast patronen van kustlijnen. Zowel in telecommunicatieverkeer als in kustlijnen (als in fractals) komen we het verschijnsel van self-similarity tegen. Voor telecommunicatieverkeer is self-similarity een recent verschijnsel dat naar voren is gekomen met de recente explosieve toename van dataverkeer (waaronder multimediaverkeer).

 Het klassieke telefoonverkeer is gelijkmatiger dan het huidige dataverkeer. Telefoonverkeer wordt gekenmerkt door tussenaankomsttijden met een negatief exponentiele kansverdelingsfunctie. Formule één geeft die kansverdelingsfunctie.

klik hier voor uitleg over de negatief exponentiele verdeling en andere formules in het on-line boek Prestatieanalyse van Telecommunicatiesystemen (1)
Telefoonverkeer verhoudt zich tot dataverkeer als de Hollandse kust tot de Westengelse kust, zoals ik straks nog zal toelichten. Het self-similar karakter van dataverkeer kan gemodelleerd worden met een Pareto kansverdelingsfunctie voor tussenaankomsttijden van datapakketten. De Pareto verdeling staat in formule twee. Formule drie, ten slotte, komt weer naar voren als straks self-similarity nog eens toegelicht wordt aan de hand van een kustlijn.
(2)
Self-similarity is begin jaren 90 binnen de verkeerstheorie sterk in de belangstelling gekomen nadat Willinger en anderen van Bell Laboratories lieten zien dat het dataverkeer dat gemeten werd op hun Local Area Network een buiigheid had die nauwelijks afnam bij middelen over een groter tijdsinterval. Althans … de pieken vlakten niet af zoals we dat van telefoonverkeer gewend zijn. Data traffic is bursty traffic. Dataverkeer is buiig, noem ik dat. De bevindingen van Willinger hebben we meerdere keren met eigen metingen kunnen bevestigen. Hier ziet u gemeten dataverkeer dat via de firewall van Deltechpark binnenkomt. Ook bij het middelen over een minuut zitten er nog enorme pieken in het aantal binnengekomen bytes. 

Self-similarity was al veel langer bekend, onder andere uit de studie van zelfgelijkvormige krommen. Deze krommen, of –beter– wispelturige lijnen, kunnen geconstrueerd zijn als fractals of het kunnen ook lijnen zijn zoals wij die in de wereld om ons heen waarnemen, bijvoorbeeld in landschappen en kustlijnen. Ik wil graag het idee van self-similarity uitleggen aan de hand van een kustlijn. Dat vond ik zelf verhelderend en bovendien het is vanaf de kustlijn nog maar één stap naar deel twee van mijn verhaal, het verhaal over de zee. Over een woonboot op zee. Dat heeft u van mij tegoed. 

Maar eerst wil ik u een vraag voorleggen. Weet u misschien hoe lang de kust van West-Engeland is? Kunt u een aardige schatting geven voor de lengte van de kustlijn vanaf het punt A tot aan B? Die vraag is eigenlijk al in 1961 beantwoord door Mr. L.F. Richardson. Anders dan u misschien verwacht, noemde hij een aantal verschillende waarden. In zijn publicatie staat een lengte van twee duizend achthonderd (2800) km en van negenhonderd zestig (960) km, voor dezelfde kustlijn. Toch was Mr. Richardson een groot wetenschapper… Laten we eens kijken hoe je de kustlengte kunt bepalen. Je neemt een betrouwbare kaart en een meetlat van lengte epsilon en daarmee pas je de kustlijn af. Des te kleiner epsilon is, des te nauwkeuriger is onze meting van de lengte van de kustlijn. Naarmate epsilon kleiner wordt, hebben we ook behoefte aan een meer gedetailleerde kaart. Dan zien we het verschijnsel van self-similarity: landtongen en inhammen die te klein waren om weer te geven op de grove kaart, verschijnen wél op de meer gedetailleerde kaart: de landtongen en inhammen hebben zelf weer gelijksoortige landtongen en inhammen die op de grove kaart begrijpelijkerwijs niet getekend werden. 

Op deze manier vond Richardson de volgende waarden (verticaal uitgezet) als functie van de lengte van de meetlat (op de horizontale as). Hoe fijner de meetlat (d.w.z. hoe verder naar links in de grafiek) des te langer de gemeten kustlijn. De relatie tussen lengtes van meetlat en kustlijn wordt goed benaderd door de schuine lijn in de grafiek. Formule 3 is de formule van die schuine lijn.

(3)

De helling van de rechte lijn wordt bepaald door de D in de formule. D is een getal tussen 1 en 2 dat door Benoit Mandelbrot de fractale dimensie genoemd wordt. Mandelbrot is de Franse wiskundige die we mogen beschouwen als vader van de fractals. Fractals verschijnen in vele vormen: in het voorprogramma is al een keur vertoond. Volgens de dimensiedefinitie van Mandelbrot is de fractale dimensie van de West-Engelse kust 1,3. Daarmee wordt aangegeven dat zo'n kustlijn conceptueel een plaats inneemt tussen een 1-dimensionale meetkundige rechte en een 2-dimensionaal vlak.

Als de lengte van de meetlat, de epsilon in de formule, naar 0 gaat dan gaat de lengte naar oneindig. Om allerlei definitieproblemen te vermijden (wat is eigenlijk een kustlijn?) zullen we geen waarden van epsilon beschouwen die kleiner zijn dan de menselijke maat, laten we zeggen geen waarden van epsilon kleiner dan een voetstap.

Maar wiskundig is er geen ondergrens aan de grootte van de meetlat en geen bovengrens aan de lengte van een kromme die nog past in een begrensd vlak. Sterker nog, de wiskundige Peano creëerde reeds in 1890 een curve van oneindige lengte die een vierkant van, zeg, 1 bij 1 meter geheel bedekt. Hier ziet u hetgeen de Peano Monster Curve genoemd wordt, tenminste, dit is generatie 2 van de vlakvullende Peano curve, waarin details kleiner dan 10 cm zijn weggelaten. click on the picture to load an applet that lets you generate the different generations of the Peano curve De volgende generatie heeft details van ongeveer 3 cm. Dat is achter in de zaal niet zichtbaar, tenzij wij het uitvergroten. U ziet de self-similarity. Zo kunnen we doorgaan. Generatie 4. Uitvergroten. Generatie 5. Uitvergroten, d.w.z. inzoomen. Zo kunnen we eindeloos doorgaan. Laten we hier stoppen en weer terug gaan, d.w.z. uitzoomen. Als we nu weer uitzoomen, dan bent u vast overtuigd dat deze speciale fractal uiteindelijk een plane filling curve is. Een vlak vullende kromme, een lijn die volgens de dimensiedefinitie van Mandelbrot dimensie twee heeft. Een kromme die meer eigenschappen heeft van een begrensd oppervlak dan van een oneindig dunne lijn.

1.2 Self-similarity in telecommunicatieverkeer

De wereld om ons heen kan volgens Mandelbrot met fractals beter beschreven worden, dan met lijnen, cirkels, en Platonische lichamen (ik doel hier op kubussen, octaëders, dodecaëders etc.). Zoals gezegd, laten ook metingen van dataverkeer over communicatie netwerken zien dat dit dataverkeer self-similar is. Een verklaring hiervoor is dat de tijd die verstrijkt tot het opvragen van een volgende webpagina of het verzenden van een volgend e-mail bericht typisch een power law kansverdeling heeft. Het simpelste voorbeeld van een power law verdeling is de Pareto kansverdeling. Bij de Pareto verdeling staat de tijdvariabele t in de noemer en een parameter alfa in de exponent. De parameter alfa heeft een waarde tussen 1 en 2, hetgeen betekent dat de Pareto verdeling weliswaar een eindig gemiddelde maar een oneindige variantie heeft. Dat uit zich in de verkeerspieken die je waarneemt op elke tijdschaal. 

Met simulaties kunnen we eenvoudig laten zien dat verkeer met zo'n kansverdeling van tussenaankomsttijden self-similar eigenschappen heeft: met verkeerspieken, op elke tijdschaal. In die zin associeer ik dataverkeer met de West-Engelse kust. 

Een geheel ander karakter heeft het telefoonverkeer waarmee we in de vorige eeuw vertrouwd zijn geraakt. Telefoonverkeer associeer ik meer met de Hollandse kust. Het aankomstenproces van telefoonoproepen is typisch een Poisson proces. Dit proces wordt gekenmerkt door negatief exponentieel verdeelde tussenaankomsttijden, waarbij de tijdparameter in de exponent van de verdelingsfunctie staat. Deze exponentiële verdeling leidt tot minder pieken in het gemiddelde verkeer omdat er minder kansmassa zit in de staart van de kansdichtheid. Bij de Pareto verdeling, kun je zeggen, zit het venijn in de staart. Omdat er veel kansmassa in de staart zit, heeft de kansdichtheid van de Pareto verdeling, die kenmerkend is voor dataverkeer, een oneindige variantie. Die theoretisch oneindige variantie is een verklaring voor de buiigheid die we waarnemen in dataverkeer. Telefoonverkeer, daarentegen, vlakt veel sterker uit naarmate het meer gemiddeld wordt. Dat komt omdat de staart van de exponentiële kansdichtheid van de tussenaankomsttijden van telefoon oproepen exponentieel naar nul gaat; in deze grafiek is dat zichtbaar als een rechte lijn schuin naar beneden. De Pareto kansdichtheid gaat uiteindelijk veel langzamer naar nul.

1.3 Het regelen van telecommunicatieverkeer

Inmiddels is de hoeveelheid dataverkeer de hoeveelheid telefoonverkeer al voorbij gestreefd. Van de verschillende schattingen van de snelheid waarmee de hoeveelheid dataverkeer zich verdubbelt, is een verdubbeling per jaar één van de meest gematigde. De toename is aanzienlijk groter. Het Internet Protocol vormt hier de succesvolle convergentielaag voor het grootste deel van het telecommunicatieverkeer. In toenemende mate zal zelfs het vertrouwde, tot nu toe circuit geschakelde, telefoonverkeer –net als data– pakketgeschakeld worden. 

Met zo'n enorme toename van het pakketgeschakelde telecommunicatieverkeer, hoe zit het dan met de congestie in de netwerken, zult u vragen, vooral diegenen die precies 11 jaar geleden bij mijn intreerede waren. Die buiigheid, de self- similarity van het dataverkeer zal het er niet beter op maken. Inderdaad, de congestie is behoorlijk, kan ik u zeggen –met een tevreden glimlach. Daaraan heb ik bijna 12 jaar een goede boterham verdiend, want –zo was toen, en ook nu de conclusie– het telecommunicatieverkeer is nogal onberekenbaar, maar daarom nog niet onbeheersbaar. Daaraan hebben mijn studenten en ik interessant onderzoek gedaan en daarvoor oplossingen gevonden. 

Het is aardig te vermelden, dat mijn eerste student en promovendus Geert Awater, en ik, dit jaar een leuk bedrag van Philips hebben ontvangen voor ons octrooi dat verkeer beheerst met voorrangsregels voor telefoniepakketjes ten opzichte van datapakketjes. Een van mijn laatste afstudeerders, Steven de Rooij, liet met simulaties zien dat ook voor verkeer met Pareto verdeelde tussenaankomsttijden, de voorrangsregels werken wanneer toegepast op IP-pakketjes met meer dan twee verkeersklassen. Tussen Geert en Steven bevinden zich nog honderden namen van studenten en studentes, universitair, postdoctoraal en masters of science, misschien kan ik ze straks iets uitgebreider bedanken. 

Zij en ik leverden een bescheiden bijdrage aan het beheersen van het telecommunicatieverkeer in het algemeen en de onstuimige ontwikkeling van het Internet in het bijzonder. Deze goudmijn is inmiddels erg bekend geworden. Veel knappe koppen geven nu hun talenten daar aan –en verdienen er een nog dikkere boterham aan.

1.4 Het regelen van een woonboot op zee

Ik voel dat voor mij de tijd gekomen is om de snelle ontwikkeling van het Internet over te laten aan de jonge knappe koppen, om mij te kunnen wijden aan een droom die steeds heftiger en dringender wordt en –naar ik verwacht– ook langzamerhand werkelijkheid wordt. 

Telecommunicatieverkeer is onberekenbaar, zo is ook de zee. Hoe kun je dan dromen van … een woonboot op zee? Welnu, de zee is wel onberekenbaar, maar daarom nog niet onbeheersbaar. Met de toenemende technische mogelijkheden en de steeds meer dringende behoefte aan ruimte in kust- en deltagebieden zal wonen op zee ooit werkelijkheid worden.

2 Ecoboot, waarom zou je?

Op een Ecoboot? Waarom zou je op een Ecoboot gaan wonen? Terecht kunt u tegenwerpen dat meer dan 99% van de wereldbevolking niet voor niets op het land woont. Er zijn inderdaad bezwaren tegen wonen op zee: van sociale-, economische- en technische aard. 

De sociale bezwaren geef ik even het label "Te ver". Is het niet te buitenissig om op zee te gaan wonen? Ben je dan niet te ver van de bewoonde wereld? 

De economische bezwaren krijgen uiteraard het label "Te duur". Hoe betaal je ooit de structuur om comfortabel op zee te wonen? 

De technische bezwaren, ten slotte, hebben het label "Te woest". Met mooi weer is een tochtje op zee heel aangenaam. Maar o wee als de herfststormen weer toeslaan, gaat de boot dan niet stuk?

 Mijn voorstel is ook niet dat we nu al gaan verhuizen. Nog even geduld alstublieft. Ook al zal ik straks nieuwe oplossingen aangeven die de bezwaren deels ondervangen. Maar eerst wil ik een aantal redenen presenteren waarom toch de zee gekoloniseerd gaat worden. Aanvankelijk door pioniers. Waar ik aan wil werken, is een evolutionaire aanpak. Te beginnen met onderzoek en met praktijktests met wat ik de Ecoboot noem. In een veel later stadium zullen ook grotere groepen mensen gaan wonen op wat dan meer drijvend land, dan een woonboot is. 

Laten we eens wat preciezer naar de bezwaren gaan kijken. Eerst de sociale.

2.1 Te ver

Wonen op zee zou te ver zijn, just too far out. 

Al lijkt het een buitenissig plan om op het water te gaan wonen, toch zal een deel van de bevolking naar zee trekken. Water heeft een grote aantrekkingskracht. Hoe komt het dat de zee trekt? Het water trekt omdat het de oorsprong is van het leven. Een verblijf aan of op het water doet de gezondheid goed. Diegenen die mij op deze plek, precies 11 jaar geleden op vrijdag 1 september 1989 zagen, met een kop opgeblazen door de Prednison, weten dat een goede gezondheid mij dierbaar is. Een goede gezondheid wens ik iedereen toe. Mijn recept is: meer rust, meer liefde, en meervoudig onverzadigde vetzuren. Om door te gaan op het thema "meer" voeg ik daaraan toe, in het Duits, das Meer. 

Steeds meer beseft men dat water, en dan vooral vitaal water, een belangrijke rol speelt in de gezondheid van mensen. Veelal komen dit soort inzichten vanuit de niet-traditionele wetenschap. Dat we de geneeskrachtige effecten vaak niet kunnen verklaren met de traditionele wetenschap –die wel met ongekende precisie de temperatuur, viscositeit en samenstelling kan vaststellen– vermindert niet mijn overtuiging dat de zee ons goed kan doen. 

Uiteraard woont u wat afgelegen, dobberend in een bootje op de Noordzee. Voorlopig zult u maar voor zeer tijdelijk het ruime sop kiezen. Zo een verblijf heeft dan wél iets heerlijks. Weg van de drukte op het land. 

Afgelegen: er zijn meer redenen waarom dit een voordeel kan zijn. De Ecoboot heeft ook een eigen voorstuwing (waarschijnlijk op windkracht), al was het alleen maar om afdrijven te voorkomen. Het kunnen varen van de Ecoboot kan dan ook gebruikt worden om naar een andere plek te gaan, bijvoorbeeld ergens waar het weer ons meer naar de zin is. 

Met de voorspelling dat rond 2050 80% van de wereldbevolking in delta- en kustgebieden zal wonen, wordt de druk om de zee te koloniseren steeds groter. In de Noordzee hebben we voldoende ruimte. Dan zijn we alleen maar blij dat we nog ruimte hebben, daar waar het aanvankelijk te afgelegen was. Hemelsbreed ligt het overigens vlak bij de grote bevolkingscentra van nu. 

In een interview zegt landschapsarchitect Jan van de Bospoort: "Ruimtegebrek en klimatologische ontwikkelingen maken het wonen op water straks onvermijdelijk", daaraan toevoegend: "Ik zie in de toekomst nog wel een stad in de Noordzee verrijzen". Volgens deskundigen wordt wonen op het water in de toekomst een bittere noodzaak. De waterhuishouding in Nederland is op termijn niet opgewassen tegen de invloed van een hogere zeespiegel, voortgaande bodemdaling, verstedelijking en een ander neerslagpatroon: meer regen in de winter, minder in de zomer.

2.2 Te duur

Maar wonen op zee zal wel te duur zijn. Een comfortabel huis op zee is inderdaad niet goedkoop vanwege de extra voorzieningen –zoals stabilisatie van het platform– die je moet aanbrengen om te kunnen wonen op zee. Daarbij wil ik wel aantekenen dat u voor een leuk huis in, zeg, Kijkduin nu ook een bedrag betaalt dat u 10 jaar geleden als absurd zou hebben bestempeld. Alleen al de grondprijs is een indrukwekkend bedrag. Echter, voor een boot hoef je geen grond te kopen of onroerend-zaakbelasting te betalen. Je kunt straks je huis bouwen daar waar de grondprijs f 0,00 per m2 is. 

Dan heb ik het nog niet over het uitzicht van zo een huis op zee. Het is betoverend om in de verte de twinkelende lichtjes van Scheveningen te zien. Voorts is het vanzelfsprekend dat u direct bij uw huis op zee ook een jachthaven heeft, om nog maar een aantrekkelijke bijkomstigheid te noemen. Uiteindelijk is de gunstige prijs/ prestatieverhouding zodanig dat het voor steeds meer mensen een reële optie wordt. De kennis die we opdoen met het wonen op de Noordzee, kunnen we exporteren naar andere kustgebieden aan andere zeeën, waar ook de behoefte leeft om de zee meer te benutten. Vanuit de Ecoboot kunnen ook allerlei producten "geoogst" worden. Ik zet geoogst tussen aanhalingstekens omdat ik niet alleen denk aan zeewier en lamsoor maar ook aan andere producten zoals vis, en –heel belangrijk– zoet water. De varende Ecoboot is een prima vehikel om onze kennis, diverse producten en de Ecoboot zelf, te exporteren.

2.3 Te woest

Dan blijft nog over dat de zee van tijd tot tijd te woest zal zijn. De energie die je op zee soms letterlijk overspoelt, mag dan fascinerend zijn, soms zit er meer energie in de wind en de golven dan je lief is. De Engelsman D. Ross beschrijft in zijn boek "Energy from the waves" hoe heel Groot-Brittannië van elektrische energie voorzien kan worden uit de golven die vanuit de Atlantische Oceaan binnen rollen. De door hem bedachte generator is ook gebouwd en ... bezweek uiteindelijk in het geweld van de oceaan. Dit is een van de aanleidingen om rondom de Ecoboot een deken van dobbers te leggen. Deze dempingsdeken is bedoeld om de energie te dempen, om uit zout water zoet water te maken, om kapot te gaan en ... zich weer te herstellen. 

Straks meer details. Eerst meer redenen waarom we toch de woeste zee zullen beheersen. 

De zee kan dan wel bedreigend zijn, maar de oude manier om ons te wapenen tegen het water –met dijken en gemalen– maakt plaats voor een aanpak die gedeeltelijk meegaat met het water. Meegaan letterlijk in de zin van meestijgen met de zeespiegel omdat jouw woning drijft, of meer indirect meegaan: iets dat meebeweegt met het water juist om de energie die erin zit te beheersen en benutten. 

De woeste zee en de harde wind kunnen ons ook tot voordeel zijn –als we er technisch slim gebruik van maken. Op dit moment kunnen wind- en golfenergie – die op zee ruim voorhanden zijn– en natuurlijk ook zonne-energie, alleen nog maar met subsidie concurreren met energie uit fossiele brandstoffen. Dat komt onder andere doordat de prijs van bijvoorbeeld aardolie eigenlijk belachelijk laag is, zeker als je bedenkt dat we in twee eeuwen de olievoorraad opsouperen die in een periode van honderd miljoenen jaren gevormd is. Gelukkig komt daar nu kentering in en krijgen duurzame energiebronnen een belangrijkere plaats in de energievoorziening. Dit maakt het aantrekkelijk om het onderzoek naar alternatieve energiebronnen voort te zetten. De Ecoboot die ik voor ogen heb is een uitstekend platform om verschillende vormen van duurzame energieopwekking te onderwerpen aan een harde praktijktest in de soms woeste zee. 

Naarmate we steeds beter de woeste zee kunnen beheersen en benutten wordt er ook steeds meer op drijvend land gebouwd. Hier ontstaan dan fantastische gebouwen met mooie ruimten om in te verblijven. Voor architecten is het een geweldige uitdaging en inspiratiebron om deze bebouwing te ontwerpen. Creatieve architecten zijn hier in Delft ruim voor handen, evenals de kennis die noodzakelijk is op vele andere gebieden. Gebieden die hier aan de TU eveneens onderwezen worden, zoals civiele techniek, werktuigbouw en maritieme techniek, en elektrotechniek. 

Om deze redenen geloof ik in de Ecoboot. Ik neem dan wel afscheid als hoogleraar bij de subfaculteit der elektrotechniek, maar ik blijf graag in contact met de TU en met Delft Kennisstad. Zo kan ik werken aan dit plan om een plek te creëren waar interessant onderzoek gedaan kan worden dat antwoorden moet geven op steeds dringender vragen. Vragen die gesteld worden door een groeiend aantal mensen die ook in de toekomst aangenaam willen wonen, met voldoende ruimte, energie en drinkwater. Op die manier lijkt het mij zeer aangenaam om te VER te gaan. Te VER in de zin van de zelfverzonnen Vervroegd Emeritaat Regeling, te ver in de zin van plannen voor wonen op zee in de verre toekomst. Te beginnen met plannen voor een onderzoeksplatform nu.

3 Ecoboot, hoe werkt het?

Een onderzoeksplatform op zee. Ecoboot 1; voor de pioniers. Om de gedachten te bepalen: een ponton gebouwd als omgekeerde doos met de opening naar beneden en lucht gevangen in de doos om in het drijfvermogen te voorzien. Lengte, breedte in de orde van 10 tot 100 meter. Prima op een gladde zee, maar wat als het waait? Het waait er altijd en er zijn altijd golven, klein of groot. De meeste bouwsels op zee bezwijken bij windkracht 12. Daarom leggen we om ons platform een netwerk van dobbers dat bedoeld is om de golven te dempen maar waarvan ook de verbindingen mogen breken omdat het een zelfreparerend systeem is dat weer opnieuw de verbindingen herstelt. We hebben dan drie onderdelen die ik wat nader wil bekijken. Een ponton (dit is het platform, later zullen dat meerdere pontons zijn), daaromheen dobbers, en tussen de dobbers interconnecties. Ik zal mogelijke oplossingen schetsen, en misschien brengt het u wel op nog bétere ideeën.

3.1 Ponton

De vorm van het ponton is een veelhoek. De eenvoudigste veelhoek is een driehoek; met een beetje fantasie kun je hierin ook nog een boot zien. Op de drie hoekpunten plaatsen we verticaal drie kolommen, straks leg ik uit hoe die dienst doen als stabilisatiekolommen. Denk voor de kolommen –alleen even voor de afmetingen, en mogelijk te gebruiken materiaal– aan 10 meter betonnen rioolbuis, diameter ongeveer 2 meter. Drie betonnen muren, hoogte 10 meter, breedte 30 meter, verbinden de drie kolommen. De bovenkant is afgesloten met een driehoekig platform, waarop bijvoorbeeld een huis gezet kan worden. Onder het platform en tussen de muren zit lucht gevangen, eventueel in piepschuim zoals bij de drijfwoningen van Herzberger; het geheel moet wel blijven drijven… 

Door de golven op zee zal het water in de kolommen op en neer gaan. Twee cirkelvormige schijven, die ten opzichte van elkaar om een gemeenschappelijke as kunnen draaien, sluiten een kolom aan de bovenkant af, of niet. Net als de keramische schijven van het betere soort kranen. Deze kraanfunctie wordt nu gebruikt ter stabilisatie. 

Met regeltheorie kan bepaald worden wanneer de kraan open of dicht moet. Een waterkolom die (bij gesloten kraan) hangt aan lucht in onderdruk, zorgt voor een neerwaartse kracht. Een waterkolom die duwt tegen lucht in overdruk, zorgt voor een opwaartse kracht. Het openen van de kraan laat deze krachten wegvallen. De al dan niet aanwezige verticale krachten van de drie waterkolommen moeten de deining van het platform tegen gaan. 

Op het platform zetten we ook nog windmolens. De opgewekte energie zal niet alleen handig zijn in huis, maar zal ook strategisch geplaatste scheepsschroeven aandrijven die de geschetste driehoekige doos, onze Ecoboot, moeten voortbewegen of op zijn minst op zijn plaats houden.

3.2 Dobbers

In de beschrijving van het ponton ben ik nogal oplossingsgericht tewerk gegaan. Op deze universiteit leren de studenten wel beter. Namelijk: eerst uitzoeken wat het programma van eisen is, dan alle beginseloplossingen inventariseren en pas later op een meer systematische wijze een oplossing kiezen. Dat ik niet aan de TU Delft gestudeerd heb –ik studeerde af aan de Rijksuniversiteit Groningen, in de toegepaste wiskunde– is een zwak excuus. Een betere reden is dat ik op deze wijze effectiever het beeld dat ik voor ogen heb met jullie kan delen. 

Van het ponton, heb ik al dit enigszins uitgewerkte beeld. Met enige hulp en wat uitbesteden moet het mogelijk zijn om dit te realiseren zonder grote externe projectontwikkelaars. Dan kunnen wij binnen vijf jaar Ecoboot nummer 1 te water te laten. Dit platform kan gebruikt worden als testcase van een woonboot op zee, en als laboratorium waar oplossingen van hierna te schetsen projecten in realistische omstandigheden beproefd worden. 

Zo een project is de dobbers die je nog als een uitgestrekt veld om de Ecoboot heen wilt leggen om haar beter tegen een woeste zee te beschermen. Het opschrijven van hoe dat dan zou moeten bleek een zware dobber. Daarom is het hier zeker verstandig terug gaan naar een programma van eisen. 

Waarom nog een deken van dobbers? Het eerste doel heb ik al genoemd: het dempen van golven. Bij het dempen van golven komt energie vrij. Daarmee kan de deken nog andere doelen dienen. De vrijkomende energie wil ik liefst gebruiken om uit zeewater drinkwater te maken. Dit tweede doel komt later nog ter sprake.

3.3 Interconnectie

Voor de deken van dobbers kunnen diverse beginseloplossingen gebruikt worden. Een veld met clickets opperde Jan Hendrik Ockels. Zijn broer, Wubbo propageerde reeds om veel van iets kleins te maken, want een plastic fles in het water lijkt een eeuwig leven te hebben, maar een grote structuur gaat gauw kapot. Dat iets moet drijven en een soort interconnectie moet er zijn alleen al om de dobbers niet kwijt te raken. In het geval van clickets is de interconnectie magnetisch. 

Een mechanische interconnectie tussen de dobbers is wat directer. Dat kunnen buizen zijn die zoet water zouden kunnen transporteren. De mechanische hefboomwerking van de buizen die als armen aan de dobbers zitten kan het zeewater door een membraam persen om het zout af te scheiden. 

Woest water betekent dat interconnecties kunnen breken en dobbers op drift raken. Maar met de huidige elektronica is het goed mogelijk om iedere dobber uit te rusten met een GPS ontvanger, een eigen IP versie 6 adres en een zender/ ontvanger voor draadloze communicatie met de andere dobbers. De dobbers kunnen zich hergroeperen en opnieuw mechanische verbindingen leggen.

4 Ecoboot, hoe organiseer je dat?

4.1 Virtuele gemeenschap

Internet Protocol versie 6 en GPS, het bestaat al wel, maar door dat allemaal te koppelen aan de dobbers die een rustig plekje voor de Ecoboot –en mogelijk andere structuren op zee– moeten creëren, fantaseer ik duidelijk te ver in de toekomst. Ik hol een aantal fases vooruit. Veel kan er in de toekomst ontstaan, maar dan moet er wel samengewerkt worden, met veel partijen. 

Weer terug naar de eerste stappen. De eerste stap was de wens een voorloper te bouwen van het noodzakelijk geachte toekomstig wonen op zee. Ook die eerste stap kan ik niet alleen zetten. Gelukkig ben ik ook niet alleen. Zoveel vrienden, kennissen en belangstellenden die gekomen zijn. Met naar ik mag veronderstellen enige, hopelijk zelfs veel, sympathie voor het idee van een woonboot op zee. Op het internet hebben we reeds een plekje. Dat heet www.ecoboot.nl

De ontwikkelingen op het internet helpen ons geweldig. Er ontstaan al diverse gemeenschappen op het internet. Met de virtuele gemeenschap www.ecoboot.nl kan veel kennis, intellect en creativiteit bijeengebracht worden. Het is al lang niet meer zo dat de grijze haren op de universiteit het monopolie op kennis hebben. Elke keer valt mij weer op hoeveel kennis en creativiteit er verspreid aanwezig is, binnen en buiten de universiteit, bij oudere en zeker ook bij jongere mensen. 

Ik roep jullie op om niet alleen een kijkje te nemen op de webpagina's van Ecoboot.nl maar om ook actief mee te doen, je kennis te delen en te vermeerderen. Richt een werkgroep op, als je bijvoorbeeld een bijdrage wilt leveren aan windenergie op zee, of het maken van drinkwater uit zeewater, of het uitzoeken van zeerecht om eventuele bezwaren tegen een platform op zee vóór te zijn. De werkgroep redactie van het Ecoblad bestaat al. Elke donateur, zelfs eenieder die donateurschap toezegt, krijg het eerste exemplaar van het Ecoblad. 

Het adviesbedrag voor de donatie is ƒ 50,-. U ontvangt dan vier nummers van het Ecoblad en u heeft recht op lidmaatschap van de Ecoboot vereniging in oprichting. Een mooie prijs dacht ik zo, maar een kennis wees mij erop dat dit een nogal kleingrutterige aanpak is. Dit kan wel wat grootser. Gelijk heeft ze. Richt een werkgroep op voor de Besloten Vennootschap Ecoboot BV. Ga samenwerkingsverbanden aan, ga naar de beurs. Dat komt, maar ik kan dat niet alleen. 

Omdat er zoveel intellect is in de zaal, zoveel enthousiasme en gelukkig ook kritische gedachten, evenals creatieve alternatieven, wil ik jullie er graag bij betrekken. Overal ontstaan initiatieven om meer te doen met "das Meer". Als jullie en jullie vrienden, collega's en kennissen informatie hierover inbrengen bij www.ecoboot.nl dan wordt dit het centrum van een synergie waarbinnen fundamenteel nieuwe oplossingen en toepassingen ontstaan. De democratische samenwerking, waartoe een webgemeenschap bij uitstek uitnodigt, leidt tot veel betere oplossingen en veel verstandiger keuzes dan een enkel persoon of een commissie die kan bedenken.

4.2 Over vijf jaar

Met een dergelijke samenwerking kunnen we zeker binnen vijf jaar Ecoboot nummer 1 te water laten. Ik voorzie in de initiële ruimte op het Web en enige financiële ruimte zolang er nog geen financiële participaties of subsidies zijn. Zoals ik nu als landlord woonruimte verhuur en mensen een goed onderkomen bied, zo hoop ik straks als sealord een platform aan te kunnen bieden voor onderzoek, als een onderkomen voor een dagje, voor een vakantie, of voor heel lang. Een beetje in die volgorde, naar mate de ontwikkelingen vorderen wordt het steeds aantrekkelijker om vaker en langduriger op de Ecoboot te verblijven. 

U kunt nu al één van de pioniers zijn. Het aardige van deze tijd van virtuele gemeenschappen, die bestaan dankzij de huidige informatie- en communicatietechniek, is dat u ook parttime pionier kunt zijn. U hoeft niet huis en haard verlaten. U kunt al deelnemen vanuit uw studeerkamer, vijf minuten per week, een dag per week, of anders, zoals het u uitkomt. In die eerste vijf jaar kunnen we nieuwe ideeën beproeven, bijvoorbeeld om met golfenergie zeewater om te zetten in drinkwater. We kunnen dan een bijdrage leveren aan de oplossing van een van de meest nijpende problemen op aarde. Daarvoor, evenals voor menig ander onderzoek rondom de Ecoboot, is zeker subsidie beschikbaar. 

Ik noemde eerder al het opsouperen van de olievoorraad, maar het tekort aan drinkwater is pas echt een probleem dat een goot deel van de wereldbevolking treft. In de TV serie "Water, elke druppel telt" en tijdens het World Water Forum, onder voorzitterschap van onze kroonprins Z.K.H. Willem-Alexander, werd het tekort aan drinkwater nog eens duidelijk onderstreept. De Ecoboot kan ook in andere gebieden dan de Noordzee ingezet worden als Nederlands bijdrage aan deze wereldwijde problemen. 

Dichter bij huis – kunnen we met de huidige mogelijkheden voor telewerken en met de verstoppingen op het land verminderen, of in ieder geval ontlopen. het straks een verademing om uit te kunnen wijken naar een mooi plekje op zee. Ecoboot 1 zal zeker voldoende digitale communicatiemogelijkheden hebben om, als u dat wilt, volledig aanwezig te zijn in uw –misschien wel virtuele– organisatie. 

Of wilt u zich (gedeeltelijk) afschermen? Dat kan ook. Een beetje zoals het NIAS te Wassenaar wetenschappers de mogelijkheid biedt even in retraite te gaan, zo geeft Ecoboot 1 een plek om te vorsen en te bezinnen, niet gestoord door de hectiek van het leven van elke dag. 

Verblijven op zee betekent ook meer voedsel uit de zee. In plaats van landbouw en veeteelt: zeebouw van gezonde wieren en visteelt in hangende vijvers. 

Wat zal de Ecoboot of soortgelijke initiatieven straks betekenen voor onze gezondheidszorg? U kent nu mijn geloof in het heilzame van "Das Meer", we creëren hier geweldige mogelijkheden. 

Wij hebben het goed en het wordt nog beter. Ik neem even een slokje water. Ik hou even één minuut mijn mond. Denk eens na over de problemen die er zijn en vooral over de oplossingen die u kunt bedenken: "wat zou u doen als u kon beschikken over een platform op zee, vol energie, ruimte en beschutting?".

4.3 Over vijftig jaar

Over vijftig jaar wonen sommige van onze kleinkinderen en achterkleinkinderen op zee. Wilt u daarin nu niet investeren? Misschien wilt u straks op Ecoboot 1, 2 of 3 al even ervaren hoe het is. De weldaad van een gestabiliseerd platform. Verwarmde geneeskrachtige baden; energie en water is immers in voldoende mate aanwezig. Ruimte die u op het land niet meer kunt krijgen is op zee nog te vinden. 

Tegen die tijd maken we volop gebruik van duurzame energiebronnen. Uw huis kunt u dan heerlijk verwarmen met een warmtepomp die de zee een heel klein beetje afkoelt. U mag dan van mij de terrasdeuren open zetten terwijl de verwarming aan is. 

Hoe snel de ontwikkelingen gaan durf ik niet te zeggen. Dat het gebeurt staat voor mij vast, maar wanneer, dat is –zoals met zoveel ontwikkelingen– moeilijk in te schatten. Veel hangt af van hoeveel personen mee doen, hoe goed we kunnen aansluiten en samenwerken met andere initiatieven die werken aan wonen op het water. Bijvoorbeeld het "drijvende stad" initiatief van de Dura Vermeer Groep, Geo Delft, IWACO, Kraaijvanger Urbis en het Nederlands Instituut voor Maritiem Onderzoek. In het Ecoblad kunt u al over "de drijvende stad" lezen. Als dergelijke initiatieven eenmaal lopen dan gaan de ontwikkelingen sneller dan gedacht, dan ontstaat die stad op de Noordzee binnen vijftig jaar.

5 Tot slot

Ik heb tenslotte al vaker gezien dat ontwikkelingen ineens in een stroomversnelling kwamen. …In 1977 zat ik met misschien duizend anderen op het Internet (dat toen nog het ARPANET heette). Ik wisselde e-mails uit met John McQuillan, toen onderzoeker bij BBN, één van hoofdaannemers van het ARPANET. Vanuit mijn flat van Harvard Married Student Housing in Cambridge Massachusetts kon ik vanaf een terminal verbonden met de PDP10 computer van BBN, mijn proefschrift afdrukken op een printer in het Aiken Laboratory van Harvard. Nu, 23 jaar later, is het aantal Internetgebruikers al ruim boven de honderd miljoen. En dochter Annemieke, die hier haar eerst schreden zet, is inmiddels helemaal los op het Internet. In 1978 bouwde ik JAMES, mijn draagbare computer, die ik een paar keer achter op de fiets mee heb genomen naar Philips om daar wat hardware problemen op te lossen. Inmiddels heb ik mijn zoveelste laptop, waarmee ik weinig opzien baar, omdat er zeker honderd miljoen andere laptops zijn. 

In 1994 besloten Inald Lagendijk, wijlen Rudy den Buurman en ik om subsidie aan te vragen voor het project Mobiele Multimedia Communicatie. Een jaar later werd het al in de TU krant Delta aangekondigd als "mobiel internetten". Dat is slechts 6 jaar geleden, er zijn dus nu geen honderd miljoen mobiele internet gebruikers, maar met het verschijnen van de eerste WAP (Wireless Access Protocol) terminals en i-mode mobieltjes begint de groei te komen. Het is een veilige voorspelling dat er dat binnen tien jaar meer dan honderd miljoen personen zijn die draadloos internetten. En over vijftig jaar wonen er grote aantallen mensen op zee. 

Honderd miljoen? U mag het zeggen … 

Ik heb gezegd.

Frits Schoute.